РБМК ВВР Задачи по физике ядра Испытания ядерного оружия Атомные батареи Физика ядерного реактора Курсовые по энергетике Термоядерный синтез Термоядерный реактор Атомные реакторы на быстрых нейтронах


Другая серьёзная экологическая проблема связана с тритием. Использование в термоядерной энергетике какой-либо иной реакции, кроме синтеза дейтерия и трития, почти исключено. Между тем тритий - Р-активный радионуклид с периодом полураспада 12,4 года и высокой радиотоксичностью. Его предельно-допустимые концентрации в воздухе и воде очень низки - 3,0* 10-10 и 4,0* ю-6 Кюри/л, соответственно. Гамма-квантов ядра трития при распаде не испускают, а энергия его Р-частиц относительно невелика, поэтому при нахождении вне организма тритий угрозы не представляет. Но вот если он попадает внутрь (с воздухом и водой), он легко замещает атомы водорода в молекулах клеток организма (напомним, что тритий - один из изотопов водорода), обуславливая опасное внутреннее облучение. В естественных земных экосистемах трития почти нет - его ничтожные количества образуются лишь при взаимодействии космического излучения с газами атмосферы. На всей Земле едва ли наберётся более 1 кг естественного трития. Между тем для обеспечения работы лишь одного упомянутого выше 1000- мегаваттного термоядерного реактора в течение года потребуется 150 кг трития. Однако количество трития, находящееся на термоядерной электростанции (ТЯЭС), может быть гораздо большим, поскольку термоядерный топливный цикл будет замкнут по тритию - он будет нарабатываться на той же ТЯЭС.

Возможность для этого открывает одна важная особенность термоядерных нейтронов. Их энергия более чем вдвое превышает энергию связи нейтронов в некоторых ядрах, поэтому при соответствующем выборе материала бланкета в нем будет протекать ядерная реакция (n, 2n) - на один захваченный ядром быстрый нейтрон синтеза рождаются два, но меньшей энергии. Однако для наработки трития как раз и нужны медленные нейтроны - так он сейчас и получается в специальных промышленных реакторах при облучении лития. Таким образом, расходными материалами для работы ТЯЭС будут являться лишь дейтерий и литий, а тритий будет в непрерывном обороте - сами нарабатываем, сами и сжигаем. Равновесное количество трития на объекте - не менее 1 тонны. А теперь вспомним про высокую радиотоксичность трития . (радиоактивный тритий легко усваивается организмом человека вместе с водой) и о том, что гарантировать полное отсутствие его утечек за защитные барьеры во внешнюю среду на всех стадиях термоядерного топливного цикла не может никто - тем более, что радиационный мониторинг по тритию технически достаточно сложен и трудоёмок. Тепловые электростанции Общая энергетика Создание безопасных и экономичных установок для обезвреживания радиоактивных технологических газов АЭС является задачей комплексной. Решать ее нужно не только за счет совершенствования таких установок, но и совершенствования и создания основного и вспомогательного оборудования АЭС, имеющих минимум технологических сдувок радиоактивных газов.

Отношения между термоядом и нераспространением ядерного оружия обещают стать не менее сложными. Производство ядерного оружия начинается с получения делящегося материала оружейной кондиции. Наиболее эффективный из этих материалов, 239Pu, нарабатывается путем облучения блочков из естественного урана в ядерных реакторах и последующим радиохимическим выделением. Но широко распространенные высказывания типа «не будет этих проклятых реакторов, чье место заменит термояд, - не будет и головной боли с оружейным плутонием» у специалистов вызывает лишь горькую усмешку. Ведь для наработки плутония нужны не реакторы как таковые, а интенсивные потоки нейтронов, которые в настоящее время только в реакторах и можно получить. А тут на сцене появляется термояд с его мощнейшими нейтронными потоками. На единицу тепловой мощности в термоядерном реакторе рождается в 5 - 7 раз больше быстрых нейтронов, чем медленных - в реакторе деления. Правда, для превращения U в Pu нужны именно медленные нейтроны, но, во-первых, быстрые нейтроны синтеза технически несложно замедлить. А, во-вторых, самое время вспомнить о размножении нейтронов в (п, 2п) - реакциях, о котором говорилось выше. При использовании этого эффекта фактор 5 - 7 можно довести до 10. Поэтому термоядерный реактор для наработки плутония ничуть не уступает реактору деления (и, соответственно, никак не менее опасен). Однако, анализ проблемы приводит к выводу, что слова «никак не менее» приходится заменить на «гораздо более».


На главную